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結合次数の線形応答関数に基づいた酵素反応場設計法の開発

基于键级线性响应函数的酶反应场设计方法的发展

基本信息

批准号：
16J01692
负责人：
満田祐樹
金额：
$ 1.6万
依托单位：
Osaka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2016
资助国家：
日本
起止时间：
2016-04-22 至 2019-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

近年の計算機能力の向上はめざましく、その中で全粒子分子動力学計算は大きな発展を遂げてきた。特に、生物学では標的とするタンパク質や分子の熱的な揺らぎに加えて、水分子による溶媒効果までを含めた、熱統計力学的な振る舞いが解き明かされるようになった。しかしながら、その適応範囲は未だに限定的でしかない。そこで私は昨年に引き続き、アンブレラ積分法と超球面探索法を組み合わせることによって、自動で自由エネルギー上の反応経路探索を行う方法を開発した。我々は水中のアラニンヘキサペプチドの8次元PMFについて、私の開発した方法を適用して計算した。反応座標にはラマチャンドランプロットの二面角を使用した。βシート構造1つを計算の始点とし、探索を繰り返した結果、安定点を476カ所、鞍点を1515カ所発見した。これによって、アラニンヘキサペプチドがどのようにフォールディングするのか、自由エネルギー地形上で網羅的に調べることが可能となった。これらの研究は、当初の実施計画の線型応答関数を使用した酵素反応場設計の手法とは異なるが、目的である酵素反応場の解明と設計には重要な役割を成す手法となることが予想される。本年度はこの研究によって、第32回分子シミュレーション討論会、学生優秀発表賞を受賞した。また、この手法について国際雑誌に２報発表し（Y. Mitsuta, et. al. J. Comput. Chem. 39, 23, 1913-1921, 2018; Y. Mitsuta, et. al. Mol. Phys.1-9, 2018）国内の学会誌に寄稿した（アンサンブル２１巻１号、76-77, 2019）。

In recent years, the computer power has been greatly improved, and the all-particle molecular dynamics calculation has been greatly developed. Special, biological, molecular, thermal, molecular, solvent, effect, thermal statistical dynamics, vibration, etc. There is no limit to what is appropriate. A new method of combining the two methods is developed, which is called "integration method" and "hypersphere exploration method". We apply the 8-dimensional PMF method to the calculation of water quality. The dihedral angle of the inverse coordinate is used. Beta structure 1: calculation of starting point, exploration of returning result, stable point 476, saddle point 1515 This is the first time that a person has ever been involved in a crime, and the first time that a person has ever been involved in a crime, the second time that a person has ever been involved in a crime, the third time that a person has ever been involved in a crime. This research aims at the design of enzyme reaction field and the application of linear response in the initial implementation plan. This year, the 32nd annual seminar on research and development, and the award for outstanding student performance were held. International Journal 2 Report (Y. Mitsuta, et. al. J. Comput. Chem. 39, 23, 1913-1921, 2018; Y. Mitsuta, et. al. Mol. Phys.1-9, 2018) Journal of the National Society of Science and Technology (No.1, 76-77, 2019).